高中立體幾何中學生空間想象能力的培養

瓊吉

摘 要： 高中立體幾何教學在整個高中數學教學中占據著非常重要的位置，同時也是教學難度較大的部分。許多高中教師常常面臨著“有口說不出”的尷尬境地，即自己能理解，自己能想象，但學生卻無法領會。本文對高中立體幾何中學生空間想象能力的培養做如下分析，以期可以通過提高學生自身的空間想象能力，讓教師擺脫此類的教學窘況。

關鍵詞：高中 立體幾何 空間想象能力 培養

一、目前我國高中立體幾何教學中的不足

1. 應試教育下，教師的教學重點不在培養學生的能力上：應試教育下，單純的培養學生的空間想象能力并不能讓學生在短時間內提高數學成績，因此在高中立體幾何教學中，許多教師就放棄了培養學生空間想象力的想法，轉而通過其他的“巧辦法”幫助學生理解立體幾何圖形，三視圖的學習意義或許只在一兩個高考選擇題上，而沒有真正發揮它的教學價值。[1]

2. 傳統的教學思想影響了當代的課堂結構：傳統的教學結構往往是以教師為課堂中心，學生只是被動的接受知識，“填鴨式”和“滿堂灌”的教學方式讓立體幾何教學變成了機械式的重復，教師的教學激情和學生的學習熱情大幅度降低，最終導致課堂教學效率下降，通過立體幾何教學培養學生的空間想象力則更是無從談起。

3. 學生缺乏學習信心，往往從一開始就抵觸立體幾何學習，認為立體幾何學習非常難：高中立體幾何教學一直是教師的教學重難點和學生的學習重難點，學生往往在一開始接觸立體幾何學習的時候，就因為其抽象性較強而心生怯意，甚至可以的回避立體幾何學習，究其原因，除了教師缺乏科學的教學方法之外，還因為學生的空間想象力較弱，無法在腦中構建較為復雜的立體幾何模型。[2]

4. 機械化的教學過程逐漸弱化學生的學習興趣：數學本來就是一門比較枯燥的學科，立體幾何的學習難度較大，更難激起學生的學習興趣，目前，高中立體幾何的教學過程比較機械化，課堂引入，內容講解，課堂總結等環節看似一氣呵成，實則千篇一律，長此以往，學生的學習興趣必然會大大降低。

5. 形成了對教學輔助工具（多媒體）的嚴重依賴：教學輔助工具，尤其是多媒體教學輔助工具的使用，雖然在很大程度上提高了課堂教學效率，但如果形成依賴，教師的教學思路就會變窄，自身的作圖能力就會變弱，總體的立體幾何空間想象能力也會受阻，一旦脫離教學輔助工具，教師就會變得無所適從，甚至面對某些復雜的空間幾何圖形，也會喪失其空間想象能力。

二、高中立體幾何教學中學生空間想象力培養的策略

1. 教師要轉變傳統的課堂結構，做到以學生為課堂中心：現代化的課堂結構倡導以學生為課堂中心，強調學生在課堂中的主體作用。在立體幾何教學中，教師要及時的轉變自己的教學觀念，在課堂上賦予學生更多說話的權利，通過積極的引導，為學生開辟更多想象空間，在立體幾何教學中逐步提高學生的空間想象力。

2. 教學起始階段要注重學生由平面圖形到立體圖形的過渡：學生對平面圖形的理解和對立體圖形的理解是完全不同的兩個層次，后者相較于前者，是2維到3維的轉變，對學生的空間想象力是一個不小的挑戰，因此在教學過程中，教師要做好由平面圖形到立體圖形的過渡工作，防止因為圖形理解難度的增加而嚴重打擊到學生的學習信心。

3. 引導學生認真觀察，學會從多角度觀察立體幾何圖形特征：想象的起點是觀察，只有學生做到認真觀察，才能熟練掌握不同立體幾何圖形的不同特征，才能在腦海中構建相應的三維模型，不斷培養自己的空間想象力。教學過程中，教師可以通過立體幾何圖形的三視圖（俯視圖、左視圖和正視圖）教學讓學生掌握多角度觀察的方法，并讓學生記住一些常見的、常用的立體幾何圖形的三視圖，為培養學生的空間想象力打下堅實基礎。

4. 通過較為抽象的數學問題，引入數形結合的解題方法，激發學生的學習興趣：例如，教師可以提問這樣一個問題：一個二面角的兩個面分別與另一個二面角的兩個面垂直，問這兩個二面角的大小關系？學生在面對這個問題時，單靠空間想象能力是完全不行的，此時，教師就可以借助題目引入數形結合的解題方法，數形結合方法牽涉到數字與圖形之間的關系，為學生發揮空間想象能力提供了必要的數據基礎，是培養學生空間想象能力的重要方法。

5. 鼓勵學生親自動手實踐，并做好畫圖指導工作：課堂教學中，為防止學生出現“紙上談兵”的情況，教師要鼓勵學生親自畫圖，在實踐中找到自己的問題，同時，要始終讓學生保持良好的畫圖習慣，即只要作圖，就要使用相應的畫圖工具。此外，教師在此過程中，要做好畫圖指導工作，對某些空間想象力較差的學生，要做到耐心細致，孜孜不倦，在教學中真正做到盡心盡力。

6. 合理利用多媒體輔助教學工具：多媒體輔助教學雖然可以非常直觀的展示立體幾何圖形，但如果濫用多媒體教學工具，就會嚴重影響學生空間想象能力的提升，在教學過程中，教師要做到合理、適度的利用多媒體輔助教學工具，將其作為培養學生空間想象力的教學手段，而非是一種“省時省力”的教學工具。

7. 可以通過日常生活中常見的實物，鍛煉學生的空間想象力：日常生活中的立體幾何圖形隨處可見，教師可以利用這些常見實物，鍛煉學生的空間想象力，例如利用正方體的骰子，結合三視圖教學，讓學生通過想象得出不同數字的背面、側面分別是什么數字。實物教學往往更能引起學生的學習興趣，學生在想象時也能在有根有據。

8. 針對學生的個體差異，做到因材施教：如今的高中課堂上要做到真正意義上的因材施教還是比較困難的，但是教師可以利用分組教學法，將組內成員作為統一的個體，進行差異性教學。因材施教可以針對不同層次的學生采取不同的教學策略，在很大程度上保證了每個學生都有學習和進步的空間，對于空間想象能力較差的學生，因材施教的教學思想則更為重要。

結語

綜上所述，學生空間想象能力的培養對提高高中立體幾何教學水平具有重要的作用，目前，高中立體幾何教學仍存在一些問題，學生的空間想象能力仍受到一定程度的限制，不過我們相信，隨著新課改的不斷深入，只要高中教師可以采取有效措施，提高學生的空間想象力，高中立體幾何教學一定可以沖出目前的教學困境，實現質的飛越。

參考文獻

[1] 陳 勇 . 立體幾何中空間想象能力的內涵與陪主[J].中學課程輔導（教學研究），2009（18）.

[2] 張金玖，張金明 . 中學生數學學習的心理障礙及其消除 [J]. 中國教育學刊，1997（01）.